CN105904942B - 空气过滤器元件和空气过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空气过滤器元件(14)，所述空气过滤器元件具有过滤器盖(11)和过滤器主体(15)，其中，所述过滤器主体(15)与所述过滤器盖(11)连接；所述空气过滤器元件(14)具有排水通道(16)，所述过滤器盖(11)具有第一面(17)和与该第一面(17)对置的第二面(18)，其中，过滤器主体(15)与所述第一面(17)连接，所述排水通道(16)与所述第二面(18)连接。

Description

空气过滤器元件和空气过滤器

技术领域

本发明涉及一种特别是应用在机动车辆空调设备的空气过滤器中的空气过滤器元件。此外，本发明还涉及一种特别是应用在机动车辆空调设备中的空气过滤器。

背景技术

在机动车辆中，空调设备被用来对被供给到车辆内部空间的空气进行加热和/或冷却，从而使得乘员可以设定舒适的内部空间的温度。为了这个目的，空调设备具有壳体，该壳体的内腔具有空气通道。借助于鼓风机，从机动车辆的周围环境或者内部空间吸入空气并且通过蒸发器对空气进行冷却和/或通过加热体对空气进行加热。在这里，空气特别是在蒸发器的上游流经空气过滤器并且被净化。合适的空气过滤器元件特别是颗粒过滤器、气味过滤器或者由这二者构成的组合。在大量的实施例中，它们从空气中过滤或者吸收颗粒或者气味。空气过滤器元件是消耗物品并且除了在首次装配之外还要定期地在过滤器维护范围内被更换并且同时被装入过滤器壳体中。关于装配，空气过滤器元件的取出和装入应当尽可能简单并且在不损坏空气过滤器元件或者在该元件周围的构件的条件下实现。

空气过滤器的结构形式和它们的制造所用的材料可以不同，因为分别针对它们的特殊要求可能依赖于不同因素，比如期望的过滤性能、产生的流动阻力以及空气通过量的总量。

除了应用在空调设备中之外，过滤器还可被用来从用于内燃机的输入空气中过滤颗粒。此外，它们还可以存在于吸尘器和大量其它设备中，特别是存在于其运行方式要求输入或者排出空气的装置中。相应的过滤器也可以存在于船舶和潜艇上以及存在于建筑中，尤其是存在于地下建筑部分(比如地窖、车库和地下室)中以及存在于需要分开通风的实验室翼部中。

特别是在将空气过滤器用于对从机动车辆的周围环境吸入的空气进行净化的情况下，吸入的空气可能掺有水。水例如可以是雨水、融雪或者冰以及来自被车辆驶过的地基的溅水。机动车辆中的空调设备因此具有水分离器，该水分离器应当阻止水由于利用鼓风机的吸入而到达空气过滤器。

根据特别是可提供的越来越小的结构空间的设计要求，分离出的水不可以在较长时间间隔内积聚在空气过滤器区域中，而必须被引导从过滤器盖旁边经过到达排出口。

关于已知的现有技术，问题在于，从过滤器盖旁边延伸经过的相应的水管妨碍了为了维修目的而进行的过滤器盖的拆除和重新装上以及过滤器元件的取出和重新装入。在这里，这样的水管由软管构成。

这一方面具有以下缺点：软管必须在一个单独的工序中手动地套上并且由于使用多个部件，比如软管夹，也增加了材料成本。

在进行为了维修目的而定期所需的过滤器或者更确切地说过滤器元件的取出和重新装入时，存在该软管被折弯的危险。软管被折弯会导致它的不可通过性，由此影响需要除去的水的排出。此外还存在以下危险：软管由于被折弯或者夹紧而被损坏并且因此变成可渗透的。为了避免软管在取出和重新装入空气过滤器或者空气过滤器元件期间被折弯或者夹紧，取出和重新装入过程要求更多的注意力并且持续较长时间。

WO 2009/087683 A2公开了一种用于机动车辆空调设备的新鲜空气输入装置。该新鲜空气输入装置具有位于机动车辆的挡风玻璃与发动机罩之间的入口并且具有与空调设备的鼓风机连接的排出口。在这里，新鲜空气输入装置的入口小于位于新鲜空气输入装置的另一端上的鼓风机侧的排出口。以这种方式设置的新鲜空气输入装置在它的排出口处具有尼龙网，该尼龙网阻止虫子、颗粒或者灰尘进入空调设备的鼓风机中。在新鲜空气输入装置的位于最低的位置上设有一个孔，以使雨水从新鲜空气输入装置中流出。此外，该新鲜空气输入装置在鼓风机侧的排出口区域中还具有两个在空气流中重叠的隔板，它们防止水穿过网进入空调设备中。

从DE 10 2010 027 813 A1已知一种具有两件式壳体的空调设备，其中，该壳体具有冷凝水排出口以及两个壳体部件通过槽榫连接相互连接。在空调设备的运行期间由于空气冷却在制冷剂蒸发器的表面上形成的冷凝水可以通过冷凝水排出口排出。

DE 101 51 620 A1公开了一种用于对机动车辆进行空气调节的设备，该设备具有新鲜空气输入装置、带有过滤器壳体和过滤器盖的空气过滤器以及冷凝器排出腔室。过滤器壳体的特征是，冷凝水排出腔室与过滤器壳体一体地连接。冷凝水排出腔室在这里特别是被设计成使得用于将冷凝水排出的软管可以被套装在设置在冷凝器排出腔室处的接管上。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种空气过滤器，其中，该空气过滤器的空气过滤器元件与空气过滤器的过滤器壳体结构简单地连接，并且使得能够简单地将流体从过滤器盖旁边经过地排出并且还使得能够简单地操作空气过滤器元件。此外，本发明的目的还在于，提供一种空气过滤器，它的装配和制造需要较少的劳动消耗和材料消耗。

根据本发明的关于空气过滤器元件的目的通过以下特征得以解决：

本发明的一种实施例涉及一种空气过滤器元件，该空气过滤器元件具有过滤器盖和过滤器主体，其中，过滤器主体与过滤器盖连接，该空气过滤器元件还具有排水通道，其中，过滤器盖具有第一面和与该第一面对置的第二面，其中，过滤器主体与第一面连接，排水通道与第二面连接。因此，有利地，空气过滤器元件可以连同它的过滤器盖和过滤器主体被装入空气过滤器中或者更确切地说空气过滤器的过滤器壳体中并且也可被重新拆除，而在这里不会由于用于引导水从过滤器盖旁边经过的装置而产生妨碍作用。

在一种特别有利的实施方式中，过滤器盖与过滤器壳体的可拆卸连接是借助于插接连接或者借助于槽榫连接来实现。

适宜地，空气过滤器具有用于将水特别是从将空气引向空气过滤器的空气通道中排出的排出管道。通过该空气通道，空气可以被引向空气过滤器。水会积聚在将空气引向空气过滤器的空气通道中，水例如可以是雨水、融雪或者冰以及溅水。为了使这些水例如不会进入空气过滤器中，借助于排水通道将水排出。理想地，沿着空气流经空气过滤器的流动方向，排水通道在空气过滤器之前介入。为此目的，例如可以在空气过滤器运行所在的空调设备的壳体上，或者在过滤器盖上设有排出口，水可以流入这些排出口中。借助于在空气过滤器附近用作屏障的挡水板可以防止水从将空气引向空气过滤器的空气通道到达空气过滤器。此外，用作屏障的挡水板使得水可以全部被引导到通向排水通道的排出口中。

在另一种实施方式中，空气过滤器盖和与空气过滤器盖连接的排水通道一体形成。这使得制造和操作变得容易。

适宜地，过滤器盖和与过滤器盖连接的排水通道至少部分，特别是全部由塑料构成并且借助于注塑一起一体地形成。

另一种设计方案规定，排水通道和过滤器盖分别被设计成单件式并且相互连接。排水通道与过滤器盖的连接特别是通过插接、焊接或者粘接连接实现。由此可以实现简单的装配。

在另一种有利的实施方式中，过滤器盖限定一个平面，与过滤器盖一体形成或者连接的排水通道与该平面平行地设置。

在另一种有利的实施方式中，过滤器盖限定一个平面，与过滤器盖一体形成或者连接的排水通道与该平面倾斜地设置。倾斜意味着，排水通道以5°、10°或者20°或者更大的角度从由过滤器盖限定的平面中伸出。

关于空气过滤器的目的是通过以下特征得以解决：

本发明的一种实施例涉及一种具有空气过滤器元件和过滤器壳体的空气过滤器，其中，过滤器壳体具有开口并且空气过滤器元件通过该开口被装入或者能够被装入过滤器壳体中，其中，过滤器盖将该开口封闭。

在这里有利的是，空气过滤器具有至少一个排水通道，该排水通道与过滤器壳体连接。这样提供了一种简单的节省空间的实施方式。

适宜地，过滤器壳体和/或与过滤器壳体连接的排水通道至少部分，特别是全部由塑料构成并且借助于注塑一起一体地形成。

另一种有利的设计方案规定，过滤器壳体与排水通道连接的一侧限定一个平面，与过滤器壳体连接的排水通道与该平面平行地设置。

另一种设计方案规定，过滤器壳体与排水通道连接的一侧限定一个平面，与过滤器壳体连接的排水通道与该平面倾斜地设置。

在一种特别有利的实施方式中，空气过滤器盖侧的排水通道与至少在一侧形成的过滤器壳体侧的排水通道连接。在这里，空气过滤器盖侧的排水通道与至少一个过滤器壳体侧的排水通道的连接使得两种排水通道形成一个无中断的排水通道。因此，在装入空气过滤器元件时，该排水通道被自动地封闭。

在一种特别有利的实施方式中，过滤器壳体具有两个过滤器壳体侧的排水通道，其中，过滤器盖侧的排水通道与两个过滤器壳体侧的排水通道连接并且设置在它们之间。

在这里，空气过滤器盖侧的排水通道与两个过滤器壳体侧的排水通道的连接使得两种排水通道形成一个无中断的排水通道。

另一种有利的设计方案规定，过滤器盖和过滤器壳体与两个过滤器壳体侧的排水通道连接的一侧限定一个共同的平面，两个与过滤器壳体连接的排水通道和与两个过滤器壳体侧的排水通道连接的过滤器盖侧的排水通道与该平面平行地或者倾斜地设置。

在一种特别有利的实施方式中，待连接的排水通道具有待连接的开放端部，这些开放端部被斜切成互补。因此可以实现一种简单的连接。

也有利的是，空气过滤器集成在车辆空调设备中，该空调设备具有鼓风机和/或加热体和/或制冷剂蒸发器和/或必要时具有用于从制冷剂蒸发器中排出冷凝水的冷凝水排出口以及被连接的过滤器壳体侧和过滤器盖侧的排水通道通向冷凝水排出口。

其它有利的设计方案由从属权利要求和随后的附图描述中得出。

附图说明

下面借助于附图基于至少一个实施例对本发明进行详细说明。在附图中：

图1示出了车辆空调设备的示意图，

图2示出了已装入过滤器壳体中的空气过滤器元件的部分立体图，

图3示出了已装入过滤器壳体中的过滤器元件以及相互连接的过滤器盖侧和过滤器壳体侧的排水通道的剖视图，以及

图4示出了具有过滤器盖和过滤器盖侧的排水通道的空气过滤器元件的立体图。

具体实施方式

图1示出了根据现有技术的车辆(未示出)的空调设备1的示意结构。空调设备1具有由塑料构成的壳体(未示出)。在该壳体内部通常设有鼓风机2、空气过滤器3、用于对空气进行冷却的制冷剂蒸发器4和用于对空气进行加热的加热体5。

壳体在这里限定了未详细示出的用于输送空气的空气通道。借助于新鲜空气-循环空气活板6，鼓风机2可以从车辆的周围环境吸入空气，也可以从车辆内部吸入空气。例如借助于水分离器(未示出)，吸入的空气(特别是从外部从车辆的周围环境中吸入的空气)与水分离。为了防止分离出的水停留在供给空气通道8中并且从那里进入空气过滤器3，有利的是，将从供给空气分离出的水从空调设备1的未详细示出的壳体排出。为此，从由外部吸入的空气分离出的水例如通过供给空气通道8中的开口7通过软管连接件9被排出到制冷剂蒸发器4的冷凝器排出口10中。

在空气过滤器3下方，过滤器盖11与过滤器壳体12连接。过滤器盖11可以从空气过滤器壳体12中拆除，以便为了维修目的而更换空气过滤器3。对此，过滤器盖11在竖直方向上的空气过滤器下方与过滤器壳体12连接。

在图2中示出了根据本发明的已装入设置在过滤器壳体12中的开口13中的过滤器元件14。

在图2中示出的过滤器元件14具有过滤器主体15，该过滤器主体15例如被设计成长方体形。但是在其它实施方式中，过滤器主体15也可以被设计成立方体形、圆柱形、气球形、球形或者具有不规则形状。过滤器主体15部分或者全部由纸和/或塑料制成。在其它实施方式中，过滤器主体15可以部分或者全部或者附加地还由金属板、纺织织物、复合材料、轻金属化合物或者碳纤维构成。

在图2中所示的空气过滤器元件14还具有过滤器盖11，该过滤器盖11与过滤器主体15连接，该过滤器元件14还具有排水通道16，其中，过滤器盖11具有第一面17和与第一面17对置的第二面18，其中，过滤器主体15与第一面17连接，排水通道16与第二面18连接。

在图2中所示的过滤器盖11具有矩形形状。在其它实施方式中，过滤器盖11可以被形成为近圆形，特别是圆形或者椭圆形以及正方形或者具有不规则形状。过滤器盖11部分或者全部由塑料制成。在其它实施方式中，过滤器盖11部分地或者全部由金属板、纺织织物、复合材料、轻金属化合物或者碳纤维构成。

在图2中所示的排水通道16与过滤器盖11的第二面18连接并且在该实施例中被设计成规则的中空圆柱形。在其它实施方式中，排水通道16的外部形状可以不同以及具有沿纵向变化的结构形式。

排水通道16的内横截面在图3和图4中以圆形的实施方式示出。在其它实施方式中，过滤器盖侧的排水通道16的内横截面同样可以不同以及沿纵向具有横截面不同的部分。在一种特别的实施方式中，排水通道16具有被动式流动元件，该元件促进水的排出。

在图2中所示的过滤器元件14的一种特别有利的实施方式中，排水通道16与过滤器盖11一体形成。特别地，排水通道16和过滤器盖11可以通过注塑一体形成。

在图2中所示的过滤器元件14的另一种设计方案中，排水通道16和过滤器盖11分别被设计成单件式并且相互连接。

在图2中所示的空气过滤器元件14具有过滤器盖11，该过滤器盖限定一个平面，排水通道16与该平面平行地设置在过滤器盖11下方。在一种特别的实施方式中，排水通道16与该平面平行地设置在过滤器盖11上方。在另一实施方式中，排水通道16与该平面倾斜地设置在过滤器盖11下方。在一种替代的实施例中，排水通道16与该平面倾斜地或者与该平面平行地设置在过滤器盖11上方。

在图2中所示的空气过滤器元件14被装入未进一步示出的空气过滤器的过滤器壳体12中。为了装入空气过滤器元件14，过滤器壳体12具有开口13。空气过滤器元件14装入开口13中，过滤器盖11封闭开口13。图2示出了已装入过滤器壳体12中的空气过滤器元件14，过滤器盖11和过滤器壳体12的开口13位于过滤器主体15下方。在另一实施方式中，过滤器壳体12的开口13和封闭该过滤器壳体12的开口13的过滤器盖11位于过滤器主体15侧旁或者位于过滤器主体15上方。

在图2中所示的空气过滤器元件14被装入过滤器壳体12中，其中，过滤器壳体12具有两个与过滤器壳体12连接的排水通道19。在图2中所示的与过滤器壳体12连接的排水通道19被设计成规则的中空圆柱体。在其它实施方式中，与过滤器壳体12连接的排水通道19的外部形状可以不同以及具有沿纵向变化的结构形式。

与过滤器壳体12连接的排水通道19的内横截面在图2和图3中以圆形横截面示出。与过滤器壳体12连接的排水通道19的横截面形状同样可以不同以及沿纵向具有横截面不同的部分。在一种特别的实施方式中，与过滤器壳体12连接的排水通道19具有被动式流动元件，这些元件促进水的排出。

在一种特别有利的实施方式中，与过滤器壳体12连接的排水通道19与过滤器壳体12一体形成。特别地，与过滤器壳体12连接的排水通道19和过滤器壳体12通过注塑一体形成。

在一种特别的实施方式中，过滤器壳体12只具有一个与过滤器壳体12连接的排水通道19。在一种特别有利的实施方式中，与过滤器壳体12连接的排水通道19与过滤器壳体12一体形成。特别地，与过滤器壳体12连接的排水通道19和过滤器体壳体12通过注塑一体形成。

在图2中所示的空气过滤器元件14被装入过滤器壳体12中，其中，过滤器壳体12具有两个与过滤器壳体12连接的排水通道19，这些排水通道与过滤器盖侧的排水通道16连接。通过与过滤器壳体12连接的排水通道19和过滤器盖侧的排水通道16的连接形成一个封闭的排水通道，该排水通道从过滤器盖旁边经过。作为密封件，泡沫材料环可以被固定在与过滤器壳体12连接的排水通道19的开放端部和过滤器盖侧的排水通道16的开放端部上。

在图2中所示的实施例具有两个过滤器壳体侧的排水通道19和一个过滤器盖侧的排水通道16，它们的设置使得特别是在空气过滤器元件14已被装入过滤器壳体12的开口13中并且过滤器盖11将过滤器壳体12的开口13封闭时，过滤器盖侧的排水通道16设置在过滤器壳体侧的排水通道19之间。

在图2和图3所示的实施方式中，与过滤器壳体12连接的排水通道19和过滤器盖侧的排水通道16的开放端部被角度互补地斜切成相对于相互连接的排水通道的纵向轴线成90°、60°、45°、20°或者5°。

在一种特别有利的实施方式中，被斜切成互补的开放端部的连接例如通过无螺纹的连接装置，例如插接连接装置和/或通过互补啮合结构和/或切端面连接部来实现，其中，该连接特别是通过相对于与过滤器壳体12连接的排水通道19和过滤器盖侧的排水通道16的纵向轴线基本垂直地进行的过滤器盖11的相对运动来实现。

在另一实施例中，开放端部具有至少一个唇形密封件，其中，所述至少一个唇形密封件特别是被设计成径向密封唇。替代地，开放端部例如也可以具有压缩密封件或者其它，特别是其它对于管连接常见的密封件。

图3示出了根据本发明的装置的一个实施例，在该实施例中，过滤器盖11通过具有迷宫式密封结构的连接装置20与过滤器壳体12连接。连接装置20特别适合于防止水或者空气穿过位于过滤器盖11与过滤器壳体12之间的分界缝。

在一种有利的实施方式中，具有迷宫式密封结构的连接装置20具有至少一个由过滤器壳体12形成的凹口或者说凹槽21。在用过滤器盖11封闭过滤器壳体12的开口13时，在过滤器盖11上形成的凸起22嵌入所述至少一个凹口或者说凹槽21中，其中，在形成凹口或者说凹槽21的壁部与由过滤器盖11上形成的凸起22形成的壁部之间形成迷宫式缝隙23。

替代地，迷宫式缝隙23可以通过将泡沫材料或者硅胶型材、具有空心型材的弹性密封唇和/或其它密封型材施加在形成所述至少一个凹口或者说凹槽21的壁部上和/或施加到由过滤器盖11形成的凸起22形成的壁部上来封闭。

Claims (6)

1.一种空气过滤器，其具有过滤器壳体(12)和空气过滤器元件(14)，其特征在于，所述空气过滤器元件(14)具有过滤器盖(11)和过滤器主体(15)，其中，所述过滤器主体(15)与所述过滤器盖(11)连接；所述过滤器壳体(12)具有开口(13)，所述空气过滤器元件(14)通过所述开口(13)被装入所述过滤器壳体(12)中，其中，所述过滤器盖(11)封闭所述开口(13)，所述空气过滤器元件(14)具有第一排水通道(16)，所述过滤器盖(11)为板状并具有相对的第一表面(17)和第二表面(18)，其中，所述过滤器主体(15)与所述第一表面(17)连接，所述第一排水通道(16)为与所述过滤器盖(11)一体形成的中空管并与所述第二表面(18)连接，所述过滤器壳体(12)具有至少一个第二排水通道(19)，所述第二排水通道(19)与所述过滤器壳体(12)一体形成，所述第一排水通道(16)与第二排水通道(19)沿着一纵向轴线连接，所述第一排水通道(16)与第二排水通道(19)之间的连接通过垂直于该纵向轴线的过滤器盖(11)的相对运动来实现。

2.如权利要求1所述的空气过滤器，其特征在于，所述第一排水通道(16)与所述过滤器盖(11)通过注塑而一体形成。

3.如权利要求1所述的空气过滤器，其特征在于，所述过滤器盖(11)限定一个平面并且所述排水通道(16)与所述平面平行或者倾斜地设置。

4.如权利要求1所述的空气过滤器，其特征在于，所述第二排水通道(19)通过注塑而与所述过滤器壳体(12)一体形成。

5.如权利要求1所述的空气过滤器，其特征在于，设有两个第二排水通道(19)，其中，第一排水通道(16)与所述两个第二排水通道(19)连接并且设置在它们之间。

6.如权利要求1所述的空气过滤器，其特征在于，待连接的第一和第二排水通道(16、19)具有待连接的开放端部，其中，所述开放端部被斜切成互补。

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